Магний имеет атомное строение, состоящее из 12 протонов, 12 нейтронов и 12 электронов. Внешний электронный слой магния содержит 2 электрона, что делает его элементом 2-й группы периодической таблицы. Каждый атом магния образует кристаллическую структуру с кубической упаковкой, в которой каждый атом окружен шестью ближайшими атомами.